自从2017年11月蓝牙SIG公开了BLE Mesh标准V1.0后,对于BLE Mesh网络,也即蓝牙低功耗网格网络的研究便成为了物联网领域的研究热点。在过往的研究成果中,不同公司、研究所间的BLE Mesh解决方案存在着互操作性差的问题,而该标准解决了这一问题,并且使BLE Mesh网络功耗低、覆盖范围大、兼容性强、安全性能突出等的优点更加突出,使得其成为了竞争力极强的通信方式,并被广泛应用于智能家居、楼宇自动化、智慧城市等物联网场景中。但由于BLE Mesh标准的提出时间并不是很长,因此对于其完整解决方案的研究还在起步阶段,并且从学术角度来说,网络的时延与吞吐量性能也还存在着很高的提升空间。因此本文详细研究了BLE Mesh网络的路由机制与组网机制,并从启动自配置,机会路由,用户协作三个方面展开,对BLE Mesh网络的时延与吞吐量性能进行了优化与提升。为了保持对传统蓝牙设备的向后兼容性,BLE Mesh网络的组网方式目前仍旧为人工方式,即用户通过中心设备进行组网与启动配置,因此本文首先通过改进BLE Mesh标准中提出的启动配置协议,得到了智能化与便捷化的启动自配置协议,从入网启动的角度优化了网络的时延指标。其次,BLE Mesh网络场景中存在着节点入网退网频繁,物理拓扑不稳定的特征,因此本文为了解决该场景中传统机会路由协议的实际表现性能不够理想的问题,提出了一种机会路由优化协议,综合改进了机会路由中的后备节点集和协调策略,从路由机制的角度优化了网络的时延与吞吐量指标。最后,为了在该机会路由优化协议的基础上,从单跳链路的角度进一步优化BLE Mesh网络的性能,本文提出了用户协作路由的机制,通过用户的移动设备帮助通信质量差的单跳链路进行协作中继,进一步提升了网络的时延指标。本文的研究结果虽然忽略了一些现实条件,存在一定的局限性,但是对于BLE Mesh网络的研究与优化提供了一定的方向与研究基础。在今后的研究工作中,应继续对以上方向进行大量的建模与测试,并根据BLE Mesh标准的演进作出相应的进一步优化与改进。